JP2005246572A - バンドソー型切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被切断物を水平方向に切断できるバンドソー型切断装置を提供する。
【解決手段】バンドソー型切断装置１０は、立面内に配置された一対のシーブ４２、４２に無端状の帯鋸刃４４を巻きかけて構成され、一対のシーブ４２、４２を水平方向に移動させることによって、被切断物１２を帯鋸刃４４で水平方向に切断する。被切断物１２は回動自在なテーブル２０の上に載置され、被切断物１２の上部はクランプ装置６０によって上方にテンションをかけた状態に保持される。
【選択図】 図１

Description

本発明はバンドソー型切断装置に係り、特に原子力発電所において熱交換機等の大型機器を切断・解体するバンドソー型切断装置に関する。

原子力発電所では、バンドソー型切断装置を用いて熱交換機を切断・解体している。バンドソー型切断装置は、水平に配置された一対のシーブに無端状の帯鋸刃を巻きかけて構成されており、シーブを回転させて帯鋸刃を走行させながら被切断物に押し当てることによって被切断物を鉛直方向に切断している（特許文献１参照）。

ところで、被切断物のなかには、中空状に形成されるとともに、その中空部分に液状物や有害物等が充填されたものがあり、このような被切断物を解体する場合には、液状物や有害物がこぼれないように、被切断物を水平方向に切断する必要がある。
特許第２９６７８００号

しかしながら、特許文献１に記載されたバンドソー型切断装置は、被切断物を鉛直方向に切断する装置であり、被切断物を水平方向に切断することはできない。

そこで、一対のシーブを鉛直に配置して無端状の帯鋸刃を巻きかけるとともに、一対のシーブを水平方向に移動させることによって、被切断物を水平方向に切断する装置が考えられる。しかし、この場合には、切断した被切断物の上部片が自重によって落ち込み、その上部片と被切断物の下部片との間に帯鋸刃が挟まるという不具合が発生し、帯鋸刃に大きな張力がかかって帯鋸刃が断線するおそれがあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、被切断物を水平方向に切断することのできるバンドソー型切断装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は前記目的を達成するために、立面内に設けられ、水平方向に間隔をあけて配置された一対のシーブと、該一対のシーブに巻きかけられて前記一対のシーブを周回走行する無端状の帯鋸刃と、該帯鋸刃を被切断物に対して相対的に水平方向に進退させる進退手段と、前記被切断物の上部を保持する保持手段と、を備え、前記被切断物の上部を保持した状態で、前記被切断物を前記帯鋸刃で水平方向に切断することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、被切断物の上部を保持しながら、被切断物を帯鋸刃で水平方向に切断するようにしたので、切断した被切断物の上部片と下部片との間に帯鋸刃が挟まれることを防止することができる。よって、帯鋸刃で被切断物を水平方向に切断することができる。

請求項２に記載の発明は請求項１の発明において、前記被切断物を載置するテーブルを前記帯鋸刃に対して相対的に回転させる回転手段を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、被切断物を載置したテーブルを帯鋸刃に対して相対的に回転させることによって、被切断物を様々な方向から切断することができる。したがって、被切断物の外周部のみを切断することができるので、筒状に形成された被切断物を効率良く切断することができる。

請求項３に記載の発明は請求項２に記載の発明において、前記テーブルを前記帯鋸刃に対して相対的に傾ける傾斜手段を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、被切断物を帯鋸刃に対して相対的に傾けることができるので、斜めに切断することができる。

請求項４に記載の発明は請求項２又は３に記載の発明において、前記テーブルを所定の角度で回転させる回転動作と、前記帯鋸刃による前記被切断物の切断動作とを交互に繰り返すことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、被切断物が断面多角形の筒状に形成された場合に有利であり、例えば、被切断物が断面四角形の筒状に形成された場合には、テーブルを９０°ずつ回転させる回転動作と被切断物の切断動作とを繰り返すことによって、被切断物を効率よく切断することができる。

請求項５に記載の発明は請求項２又は３に記載の発明において、前記テーブルを回転する回転動作と、前記帯鋸刃による前記被切断物の切断動作とを同時に行うことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、被切断物が円筒状に形成された場合に有利であり、テーブルを回転させながら切断を行うことによって、被切断物を効率よく切断することができる。

本発明に係るバンドソー型切断装置によれば、被切断物の上部を保持しながら切断するようにしたので、切断した被切断物の上部片と下部片との間に帯鋸刃が挟まれることを防止することができ、被切断物を水平方向に切断することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るバンドソー型切断装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は本実施の形態のバンドソー型切断装置の構成を示す斜視図であり、図２はバンドソー型切断装置の正面図、図３はバンドソー型切断装置の側面図を示している。これらの図に示すバンドソー型切断装置１０は被切断物１２を水平方向に切断する装置である。被切断物１２は、中空状に形成されており、その内部には液状物が入っている。図１〜図３において、水平面上で直交する二方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とするとともに、高さ方向をＺ軸方向とする。

バンドソー型切断装置１０は、本体フレーム１４、横行フレーム１６、上部フレーム１８、及びテーブル２０を備え、テーブル２０の上に被切断物１２が載置される。なお、被切断物１２は、ボルトやナット等の固定手段によってテーブル２０に固定することが好ましい。

テーブル２０は、図２に示すように、揺動板２２の上に固定されており、揺動板２２は、ユニバーサルジョイント（自在継手）２８を介して回転板２４に揺動自在に連結されている。回転板２４には、シリンダ２６が上向きに設置されており、このシリンダ２６のロッド２６Ａが揺動板２２の縁部分に連結されている。したがって、シリンダ２６を駆動してロッド２６Ａを伸縮することによって、揺動板２２の角度を自在に調節することができる。なお、シリンダ２６の個数は、揺動板２２の角度を自在に調節できる観点から三個以上が好ましいが、揺動板２２の縁部に支点を設けておくことによって、二個或いは一個にすることもできる。

回転板２４は、基台３０に回転自在に支持されるとともに、不図示の回転用モータに接続される。したがって、回転用モータを駆動することによって、回転板２４を回転させることができる。なお、回転用モータとしては、回転量（回転角度）を制御できるもの（例えばステッピングモータ等）が用いられ、回転板２４を所定角度ずつ回転できるようになっている。

横行フレーム１６は、図２に示す如く略Ｈ型に形成されており、本体フレーム１４に対してＸ軸方向にスライド自在に取り付けられている。すなわち、本体フレーム１４の外側面にそれぞれ、ガイドレール３２、３２…がＸ軸方向に設置されており、このガイドレール３２に沿って横行フレーム１６がスライド自在に支持されている。

また、横行フレーム１６は、図３に示す如くスクリュージャッキ３６を介して横行用モータ３８に接続されており、横行用モータ３８を駆動することによって、Ｘ軸方向にスライド移動するようになっている。これにより、横行フレーム１６を、前述したテーブル２０に対して進退移動させることができる。

横行フレーム１６には、一対のシーブ４２、４２が回動自在に支持されている。一対のシーブ４２、４２は、同一立面（鉛直面）内に横方向に所定の間隔をおいて配置され、この一対のシーブ４２、４２に帯鋸刃４４が巻きかけられる。帯鋸刃４４は無端状に形成されるとともに、テーブル２０側に切断刃を有している。

一対のシーブ４２、４２のうち図２の右側のシーブ４２には、切断用モータ４６が連結される。この切断用モータ４６を駆動することによってシーブ４２が回転し、帯鋸刃４４が一対のシーブ４２、４２を周回走行するようになっている。また、図２の左側のシーブ４２には、Ｙ軸方向に位置を調節するジャッキ（不図示）が連結される。このジャッキによって一対のシーブ４２、４２の間隔を調節することができるので、一対のシーブ４２、４２に巻きかけた帯鋸刃４４の張力を調節することができる。

本体フレーム１４の上面には、上部フレーム１８がＸ軸方向にスライド自在に支持されている。すなわち、本体フレーム１４の上面には、ガイドレール５０、５０がＸ軸方向に配設されており、このガイドレール５０に上部フレーム１８がスライド自在に支持されている。また、上部フレーム１８には、Ｘ軸方向に配置された送りねじ５２が螺合されており、この送りねじ５２は、本体フレーム１４に取り付けられた退避用モータ５４に連結されている。したがって、退避用モータ５４を駆動して送りねじ５２を回転させると、上部フレーム１８がＸ軸方向に移動する。よって、上部フレーム１８を図３に実線で示す如くテーブル２０の上方に配置したり、図３に二点鎖線で示す如くテーブル２０の上方から退避させたりすることができる。

図２に示すように、上部フレーム１８にはクランプ装置６０が取り付けられている。クランプ装置６０は、昇降用モータ６２を有し、この昇降用モータ６２がスクリュージャッキ６４を介して昇降ブロック６６に連結されている。そして、昇降用モータ６２を駆動することによって、その回転力がスクリュージャッキ６４を介して昇降ブロック６６に伝達し、昇降ブロック６６が昇降するようになっている。

図４（Ａ）に示すように昇降ブロック６６の下面には円柱状のピン受け部６８が設けられる。ピン受け部６８の下端には円錐状の溝６８Ａが形成されており、この溝６８Ａに、後述する調芯治具７６のピン８０の先端８０Ａが差し込まれる。なお、ピン受け部６８は、図３に示す如く上部フレーム１８をテーブル２０の上に配置した際に、テーブル２０の回転中心線上に配置される。

図４（Ａ）に示すように昇降ブロック６６の両端部にはそれぞれクランプアーム７０、７０が軸７４、７４を中心として揺動自在に支持されている。クランプアーム７０は、ハンドル７２を操作することによって揺動可能な状態と固定状態とが切り替えられる。このクランプアーム７０、７０によって、調芯治具７６の円盤７８が保持される。

調芯治具７６は、ピン８０と円盤７８とから成り、ピン８０は立設した状態で被切断物１２の上面に熔接或いは接着によって固定される。ピン８０の上端８０Ａにはテーパが形成されており、この先端８０Ａがピン受け部６８の溝６８Ａに入り込むことによって、被切断物１２が位置決めされる。円盤７８は、ピン８０と直交するようにして取り付けられており、下面にはリブが形成されている。

上記の如く構成されたクランプ装置６０で調芯治具７６を保持する場合、まず、図４（Ａ）に示すように、調芯治具７６のピン８０の上方に、クランプ装置６０のピン受け部６８を配置する。そして、ハンドル７２を操作して、クランプアーム７０、７０を外側に揺動させておく。

次に、昇降用モータ６２（図２参照）を駆動して昇降ブロック６６を下降させ、図４（Ｂ）に示すように、調芯治具７６のピン８０の先端８０Ａをピン受け部６８の溝６８Ａに係合させる。次いで、クランプアーム７０、７０を揺動させ、調芯治具７６の円盤７８に係合させる。そして、ハンドル７２を操作してクランプアーム７０、７０を固定する。

次に、昇降用モータ６２によって昇降用ブロック６６を上昇させる方向にテンションをかける。これにより、被切断物１２は調芯治具７６を介して上方にテンションをかけられた状態に保持される。この状態では、ピン８０とピン受け部６８が係合しているので、被切断物１２をテーブル２０とともに回転させても、芯振れすることがない。

図２に示すように、本体フレーム１４には、被切断物１２の上部を押さえる一対の上部押さえ治具８２、８２と、被切断物１２の下部を押さえる一対の下部押さえ治具８４、８４とが設けられている。ここで、被切断物１２の上部とは、帯鋸刃４４によって切断される切断線に対して上側の部分であり、被切断物１２の下部とは前記切断線に対して下側の部分である。

一対の上部押さえ治具８２、８２は、被切断物１２を挟んで両側に配置される。また、上部押さえ治具８２は、本体フレーム１４に固定されたシリンダ８２Ａと、このシリンダ８２Ａから被切断物１２に向けて水平方向に出没するロッド８２Ｂとから構成され、ロッド８２Ｂを被切断物１２に向けて伸長することによってロッド８２Ｂの先端が被切断物１２に当接される。したがって、一対の上部押さえ治具８２、８２のロッド８２Ｂ、８２Ｂを被切断物１２に両側から当接させることによって、被切断物１２を両側から挟圧することができる。よって、被切断物１２の上部の横揺れを防止することができる。なお、ロッド８２Ｂの先端にはローラ８２Ｃが回動自在に支持されており、このローラ８２Ｃを介して被切断物１２を押圧しているので、被切断物１２が上下方向に動いた場合であっても、上部押さえ治具８２に上下方向の負荷がかからないようになっている。

一対の下部押さえ治具８４、８４は、一対の上部押さえ治具８２、８２と同様に、被切断物１２を挟んで両側に配置されるとともに、本体フレーム１４に固定されたシリンダ８４Ａと、このシリンダ８４Ａから被切断物１２に向けて水平方向に出没するロッド８４Ｂとから構成されている。したがって、一対の下部押さえ治具８４、８４のロッド８４Ｂ、８４Ｂを被切断物１２に両側から当接させることによって、被切断物１２の下部を両側から挟圧することができる。よって、被切断物１２の下部の横揺れを防止することができる。

なお、上部押さえ治具８２、下部押さえ治具８４の個数や配置は、特に限定するものではなく、例えば上下に複数個を並べて配置したり、同一水平面内に複数並べて配置したりしてもよい。また、上部押さえ治具８２や下部押さえ治具８４の構成は、上述したものに限定されるものではなく、例えば、本体フレーム１４にアームを揺動自在に支持し、このアームの先端を被切断物１２に当接させるようにしてもよい。

次に上記の如く構成されたバンドソー型切断装置１０の作用について図１〜図４と図５（Ａ）〜図５（Ｆ）を用いて説明する。図５（Ａ）〜図５（Ｆ）は、帯鋸刃４４の高さ位置で被切断物１２を水平方向に切断した平面断面を示している。

まず、準備作業として、調芯治具７６を被切断物１２の中心線上に熔接する。そして、不図示のクレーン装置で被切断物１２を懸吊して搬送し、テーブル２０の上に載置する。その際、クランプ装置６０をテーブル２０の上方から退避させておき、被切断物１２の搬送後にクランプ装置６０をテーブル２０の上方に配置する。

次にテーブル２０を回転させることによって、被切断物１２の姿勢を調整する。被切断物１２の姿勢は、図５（Ａ）に示すように、帯鋸刃４４と、被切断物１２の側面とが若干の角度を持って配置されるようにする。

次に、図４のクランプ装置６０を調芯治具７６に係合させる。すなわち、クランプ装置６０の昇降ブロック６６を下降させて、調芯治具７６のピン８０の上端８０Ａをピン受け部６８の溝６８Ａに係合させる。次いで、ハンドル７２を操作してクランプアーム７０を揺動させ、調芯治具７６の円盤７８に係合させる。そして図２の昇降用モータ６２を駆動することによって、被切断物１２の上部を上方にテンションをかけた状態に保持する。

次に上部押さえ治具８２、８２と下部押さえ治具８４、８４を被切断物１２に当接させる。これにより準備作業が終了し、次いで切断作業を行う。

切断作業は、まず、図１の切断用モータ４６を駆動してシーブ４２を回転させる。これにより、一対のシーブ４２、４２に巻きかけられた帯鋸刃４４がシーブ４２、４２を周回走行する。この状態で横行用モータ３８を駆動し、横行フレーム１６を被切断物１２に対して前進させる。これにより、周回走行中の帯鋸刃４４のうち、上側の水平部分が被切断物１２に押し当てられ、被切断物１２が切断される。その際、図５（Ｂ）に示すように被切断物１２の側面に対して帯鋸刃４４が若干傾いて押し当てられるので、切込角度が確保され、被切断物１２をスムーズに切り込むことができる。すなわち、帯鋸刃４４を被切断物１２の側面に平行に押し当てた時のように、帯鋸刃４４の走行位置が振れて切断位置がずれることを防止することができる。

図５（Ｂ）に示す如く被切断物１２の一辺が完全に切断された後、図１の横行用モータ３８を駆動することによって、帯鋸刃４４を被切断物１２に対して後退させる。さらに上部押さえ治具８２と下部押さえ治具８４を被切断物１２から退避させる。次いで、テーブル２０を９０°回転させることによって、図５（Ｃ）に示すように、被切断物１２の切断済みの側面とは別の側面を帯鋸刃４４に対向させる。そして、上記の切断作業と同様に、上部押さえ治具８２と下部押さえ治具８４を被切断物１２に当接させた後、帯鋸刃４４を周回走行させながら被切断物１２に押し当てることによって、図５（Ｄ）に示す如く被切断物１２の側面を切断する。これにより、被切断物１２の二つの側面が切断される。

同様の操作を繰り返すことによって、図５（Ｅ）に示すように被切断物１２の別の一辺をさらに切断する。すなわち、帯鋸刃４４、上部押さえ治具８２、及び下部押さえ治具８４を後退させ、テーブル２０をさらに９０°回転させた後、上部押さえ治具８２と下部押さえ治具８４で被切断物１２を押さえて、帯鋸刃４４で被切断物１２を切断する。これにより、図５（Ｅ）に示す如く被切断物１２の側面のうちの三辺が切断される。

同様にして、図５（Ｆ）に示す如く被切断物１２の残りの一辺を切断する。これにより、被切断物１２の側面が全て切断され、被切断物１２が上部片と下部片とに解体される。

上述した切断作業の間、被切断物１２の上部は、クランプ装置６０によって上方へテンションがかけられた状態に保持されている。したがって、切断中や切断後に被切断物１２の上部片が自重によって落ち込むことがなく、被切断物１２の上部片と下部片との間に帯鋸刃４４が挟まれることがない。よって、帯鋸刃４４を断線させることなく、被切断物１２を確実に水平方向に切断することができる。これにより、被切断物１２内の液状物をこぼすことなく、被切断物１２を解体することができる。

また、本実施の形態によれば、テーブル２０を回転させるようにしたので、被切断物１２を様々な方向から切断することができ、被切断物１２の外周部のみを切断することができる。これにより、大型の被切断物１２であっても、装置を大型化することなく切断することができる。すなわち、テーブル２０を回転させない場合には、被切断物１２の大型化に伴って帯鋸刃４４の送り量（前進移動量）を大きくしなければならないが、テーブル２０を回転させることによって、少ない送り量で効率よく被切断物１２を切断することができ、装置を大型化することなく、大型の被切断物１２を切断することができる。

また、本実施の形態によれば、上部押さえ治具８２と下部押さえ治具８４で被切断物１２を押さえるようにしたので、切断時に被切断物１２が横振れすることを防止することができる。よって、被切断物１２の転倒を防止することができ、被切断物１２を安全に切断することができる。

さらに、本実施の形態によれば、調芯治具７６のピン８０をクランプ装置６０のピン受け部６８に係合させるようにしたので、被切断物１２の回転中心が振れることを防止することができる。よって、被切断物１２を回転させた際にも、帯鋸刃４４による切断線の位置がずれることがなく、被切断物１２を常に同じ高さで水平に切断することができる。

なお、本実施の形態では、テーブル２０の角度を調節できるので、切断線のずれが生じた場合にも対応することができる。例えば、図６に示す如く、被切断物１２の三つの側面を切断した状態において、切断開始時の切断線の位置と最終切断時の切断線の位置とが高さ方向にずれた場合には、テーブル２０の角度を帯鋸刃４４に対して調節することによって、二点鎖線で示す如く被切断物１２が切断されるようにする。これにより、被切断物１２の各側面の切断線が繋がるので、被切断物１２を上部片と下部片とに解体することができる。

なお、上述した実施の形態では、回転用モータ４６によってテーブル２０を回転させるようにしたが、これに限定するものではなく、手動で回転させるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態は、テーブル２０を９０°ずつに回転させるようにしたが、これに限定するものではなく、被切断物１２の断面形状に合わせて回転させればよい。たとえば、水平断面が正三角形の筒状に形成された被切断物１２の場合には、１２０°毎に回転させて切断を行うとよい。また、水平断面が円形の筒状に形成された被切断物１２の場合には、テーブル２０を低速で回転させながら、帯鋸刃４４によって被切断物１２を切断するとよい。

また、上述した実施の形態は、テーブル２０を回転させるようにしたが、テーブル２０と帯鋸刃４４とが相対的に回転していればよい。よって、本体フレーム１４或いは横行フレーム１６をテーブル２０の回りに回転させることによって帯鋸刃４４を移動させるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態は、テーブル２０を傾斜させるようにしたが、テーブル２０と帯鋸刃４４とが相対的に傾斜すればよい。よって、横行フレーム１６を傾斜させて帯鋸刃４４を傾けるようにしてもよい。

さらに、上述した実施の形態は、被切断物１２の上部を上方にテンションをかけて保持する保持手段としてクランプ装置６０を用いたが、保持手段の構成はこれに限定されるものではなく、たとえば、負圧吸着手段によって被切断物１２の上部を吸着して上方にテンションをかけて保持するようにしてもよい。

本発明に係るバンドソー型切断装置の実施形態の構成を示す斜視図 図１のバンドソー型切断装置を示す正面図 図１のバンドソー型切断装置を示す側面図 クランプ装置の構成を示す説明図 図１のバンドソー型切断装置の作用を示す説明図 切断線のずれの修正方法を説明する斜視図

符号の説明

１０…バンドソー型切断装置、１２…被切断物、１４…本体フレーム、１６…横行フレーム、１８…上部フレーム、２０…テーブル、４２…シーブ、４４…帯鋸刃、６０…クランプ装置、６２…昇降用モータ、６８…ピン受け部、７０…クランプアーム、７６…調芯治具、８２…上部押さえ治具、８４…下部押さえ治具

Claims (5)

1. 立面内に設けられ、水平方向に間隔をあけて配置された一対のシーブと、
   該一対のシーブに巻きかけられて前記一対のシーブを周回走行する無端状の帯鋸刃と、
   該帯鋸刃を被切断物に対して相対的に水平方向に進退させる進退手段と、
   前記被切断物の上部を保持する保持手段と、
   を備え、前記被切断物の上部を保持した状態で、前記被切断物を前記帯鋸刃で水平方向に切断することを特徴とするバンドソー型切断装置。
2. 前記被切断物を載置するテーブルを前記帯鋸刃に対して相対的に回転させる回転手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のバンドソー型切断装置。
3. 前記テーブルを前記帯鋸刃に対して相対的に傾ける傾斜手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のバンドソー型切断装置。
4. 前記テーブルを所定の角度で回転させる回転動作と、前記帯鋸刃による前記被切断物の切断動作とを交互に繰り返すことを特徴とする請求項２又は３に記載のバンドソー型切断装置。
5. 前記テーブルを回転する回転動作と、前記帯鋸刃による前記被切断物の切断動作とを同時に行うことを特徴とする請求項２又は３に記載のバンドソー型切断装置。

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